內(nèi)蒙古科右前旗三合屯銀多金屬礦成礦規(guī)律與礦床成因

劉寶華

(遼寧省第十地質(zhì)大隊(duì))

三合屯銀多金屬礦位于內(nèi)蒙古自治區(qū)烏蘭浩特市西北部約50 km處，2008年吉林省區(qū)域地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查所在該區(qū)域開展了1∶5萬地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查工作時(shí)圈定了1∶5萬HS41#化探綜合異常，在后期異常查證過程中圈定了6處土壤化探異常并發(fā)現(xiàn)了齊心錫多金屬礦點(diǎn)、三合屯鉛鋅礦點(diǎn)。2010—2016年吉林省區(qū)域地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查所及遼寧省第十地質(zhì)大隊(duì)先后在礦區(qū)內(nèi)針對(duì)T-2#、T-6#土壤化探異常開展了礦產(chǎn)普查工作，在T-6#土壤化探異常范圍內(nèi)發(fā)現(xiàn)了3條銀錫多金屬礦體，在T-2#土壤化探異常地表發(fā)現(xiàn)了礦化蝕變帶(局部見有優(yōu)銀鉛鋅多金屬礦體)，深部發(fā)現(xiàn)了4條銀銅及4條銀鉛鋅多金屬礦體，初步提交推斷的內(nèi)蘊(yùn)經(jīng)濟(jì)資源量(333)鉛金屬量7 199.3 t，鋅金屬量24 908.4 t，Cu金屬量4 049.6 t，

Ag金屬量72.86 t。上述成果表明，該礦區(qū)具有繼續(xù)擴(kuò)大銀錫銅鉛鋅多金屬礦資源儲(chǔ)量的巨大潛力，深部及外圍存在多金屬礦化，存在多處與現(xiàn)有礦段類似的成礦有利部位，找礦前景良好。為進(jìn)一步指導(dǎo)礦區(qū)找礦工作，本研究結(jié)合該區(qū)已有的找礦勘探成果，對(duì)區(qū)內(nèi)礦床地質(zhì)特征、礦床成因及找礦方向進(jìn)行探討。

1 區(qū)域成礦地質(zhì)背景

三合屯銀多金屬礦區(qū)地處中亞造山帶東段，屬大興安嶺南段鉛鋅銀銅錫鐵成礦帶[1]，其Ⅲ級(jí)成礦帶為突泉—林西華力西—燕山期鐵(錫)、銅、鉛、鋅、銀、鈮(鉭)成礦帶(Ⅲ6)，Ⅳ級(jí)成礦帶為神山—白音諾爾銅、鉛、鋅、鐵、鈮(鉭)成礦帶(Ⅳ62)[2]，礦區(qū)北有扎蘭屯—神山矽卡巖型、熱液型鐵銅及銅鉬組合礦集區(qū)，南有蓮花山—布敦化熱液型、斑巖型銅鋅組合礦集區(qū)，區(qū)域成礦條件較好。

區(qū)域上出露的地層巖性以早侏羅世二長花崗巖(大石寨花崗巖體)等侵入巖為主，二長花崗巖呈巖基狀侵入古生代地層，后被中生代地層不整合覆蓋。區(qū)域廣泛發(fā)育有中酸性侵入巖，呈巖株及巖脈狀侵入到古生代或中生代地層中。區(qū)域地層以中生代為主圍繞大石寨花崗巖體出露，主要有下二疊統(tǒng)壽山溝組粉砂巖；中二疊統(tǒng)大石寨組海相中性火山巖-碎屑巖建造，其下與壽山溝組為整合接觸，并被侏羅—白堊紀(jì)巖體侵入，在與花崗巖體的接觸帶處英安巖中發(fā)育有硅化、絹云母化和方鉛礦化、閃鋅礦化；中侏羅統(tǒng)萬寶組不整合覆蓋于大石寨組之上，巖性為雜色砂巖、礫巖；上侏羅統(tǒng)滿克頭鄂博組，其下不整合覆蓋于萬寶組和大石寨組之上，巖性為陸相中酸性火山熔巖及火山碎巖；上侏羅統(tǒng)瑪尼吐組，其下與滿克頭鄂博組為整合接觸關(guān)系，巖性為陸相中性火山熔巖及火山碎屑巖。

區(qū)域上發(fā)育有EW向、NE向和NW向斷裂構(gòu)造，中生代地層中發(fā)育有NE向褶皺構(gòu)造。主要斷裂構(gòu)造有3條：①烏拉斯臺(tái)EW向逆斷層(F1)，呈EW向分布于區(qū)域北部，呈壓性特征，長約20 km，斷層面傾向S，使二長花崗巖逆沖于中生代地層之上；②居力合NW向逆斷層(F6)，分布于區(qū)域中部，長度大于20 km，斷層傾向NE向，呈壓性特征，切割古生代—中生代地層，中部沿中生代二長花崗巖與大石寨組地層接觸帶分布，并控制三合屯銀鉛鋅礦及銀銅礦的分布；③烏蘭大壩林場(chǎng)NE向斷層(F3)，分布于區(qū)域中部，為解譯斷層，性質(zhì)不明，長度大于20 km，局部控制中生代地層分布。區(qū)域上NW向斷層(F6)切割EW向斷層(F1)，又被NE向斷層(F3)切割。

上述構(gòu)造—巖漿活動(dòng)為銀多金屬礦的形成提供了較為有利的地質(zhì)條件，三合屯銀多金屬礦區(qū)即位花崗巖與古生代地層的接觸帶并有NW向斷層(F6)疊加的部位。

2 礦區(qū)地質(zhì)特征

三合屯銀多金屬礦區(qū)出露的地層主要為中二疊統(tǒng)大石寨組、下二疊統(tǒng)壽山溝組及上侏羅統(tǒng)滿克頭鄂博組(圖1)。據(jù)1∶5萬和平屯區(qū)調(diào)報(bào)告中巖石測(cè)量統(tǒng)計(jì)資料與全區(qū)豐度相比，可知壽山溝組濃集克拉克值大于1.20的元素有Zn、As、Ag、Au、Sb；分異系數(shù)Cv值大于1.0的元素為Ag、Sb、Zn、As。該組地層Ag、Zn、As、Sb具有高豐度、強(qiáng)分異特點(diǎn)，該類元素在該地層中容易出現(xiàn)局部富集而形成異常。大石寨組濃集克拉克值大于1.2的元素為Sb、Pb、Zn、As；水系沉積物測(cè)量C4值大于1.2的元素為As、Sb、Cu、Pb、Au；巖石中Cv值大于1.0的元素為Sb、Mo、As、Cu、Sn、Bi。該組地層Sb、Cu、As豐度高、分異強(qiáng)，在有利的地質(zhì)、地球化學(xué)條件下容易富集形成異常。滿克頭鄂博組火山巖主要為英安質(zhì)晶屑凝灰?guī)r、英安質(zhì)含角礫巖屑晶屑凝灰?guī)r，少量英安巖和英安質(zhì)凝灰角礫巖。

礦區(qū)巖漿侵入活動(dòng)較強(qiáng)烈，以中生代早侏羅世大石寨花崗巖體為主。巖性主要為中細(xì)粒二長花崗巖和細(xì)粒鉀長花崗巖，巖石具有高硅、富堿、貧鈦、富鎂等特點(diǎn)，巖石中Bi、Ag、Sn、As、W含量均高于世界花崗巖平均值，其中Ag、Sn含量高達(dá)世界花崗巖平均值的10倍[3]。區(qū)內(nèi)早白堊世脈巖較發(fā)育，主要有花崗斑巖、花崗細(xì)晶巖、石英脈、正長斑巖、石英斑巖、閃長玢巖等侵入巖，多呈巖株及巖脈狀侵入到古生代或中生代地層中，脈巖多呈EW向、NE向或NW向展布。

礦區(qū)構(gòu)造較為發(fā)育，因露頭所限，地表識(shí)別出的線性構(gòu)造較少，僅有F1、F3、F63條斷層，但從區(qū)內(nèi)各類脈巖充填規(guī)模及展布方向上分析，可知NE、NW、近SN向構(gòu)造均有發(fā)育，該類線狀構(gòu)造為礦液的運(yùn)、移、儲(chǔ)提供了便利的通道和空間。F1斷層位于居力合西北部，發(fā)育于大石寨組中，長約460 m，寬7～8 m，斷面產(chǎn)狀330°～340°∠60°～70°，呈壓性特征，以碎裂和壓碎巖石為主，附近巖石發(fā)育硅化、綠簾石化蝕變及褐鐵礦、鏡鐵礦礦化；F6斷層(區(qū)域上居力合NW向F6逆斷層中段)位于居力合西南部，發(fā)育于花崗巖與古生代地層的接觸帶附近，呈NW向帶狀展布，礦區(qū)內(nèi)出露長約5 800 m，寬3～5 m，呈壓性特征，巖石破碎，斷面傾向10°～20°，局部向SW傾，傾角70°～75°，斷層附近巖石發(fā)育褐鐵礦化、硅化、綠簾石化、綠泥石化及絹云母化蝕變，并見有黃鐵礦化、方鉛礦化、閃鋅礦化屬于礦化蝕變帶，區(qū)內(nèi)銀鉛鋅及銀銅多金屬礦體主要賦存于該礦化蝕變帶內(nèi)。F3斷層位于齊心北部，發(fā)育于壽山溝組中，呈SN向展布，長1 200 m，寬2～6 m，斷面傾向90°，傾角60°～70°，附近巖石發(fā)育硅化、高嶺土化蝕變，局部發(fā)育微弱褐鐵礦化，區(qū)內(nèi)銀錫多金屬礦體產(chǎn)于F3斷層中。礦區(qū)斷裂構(gòu)造與成礦作用關(guān)系非常密切，構(gòu)造不僅控制著礦床的形成、規(guī)模和展布特征，而且對(duì)礦床具有改造和破壞作用[4-5]。

圖1 三合屯銀多金屬礦區(qū)地質(zhì)特征

3 礦區(qū)地球化學(xué)特征

壽山溝組地層區(qū)水系沉積物測(cè)量濃集克拉克值大于1.2的元素有Sn、As、Bi、Cu、W、Sb、Zn、Pb、Ag；水系沉積物中Cv值大于1.0的元素為Sn、Bi、As、Ag、W；大石寨組地層區(qū)水系沉積物測(cè)量濃集克拉克值大于1.2的元素為As、Sb、Cu、Pb、Au。

1∶5萬和平屯幅水系沉積物HS41#綜合異常位于三合屯銀多金屬礦區(qū)北東部。該異常呈弧形沿花崗巖體與大石寨組、壽山組地層接觸帶分布，面積約41.81 km2，以Cu、Pb、Zn、Sn、W異常為主，套合較好，異常強(qiáng)度高，Sn、Bi、As、W、Pb異常強(qiáng)度達(dá)4級(jí)，其中Sn峰值為627.0×10-6，Bi峰值為35.0×10-6，As峰值為748.8×10-6，Pb峰值為404.7×10-6；Zn異常達(dá)3級(jí)，Zn峰值為587.0×10-6；Cu、Sb、Hg異常為2級(jí)，Cu最高值為75.6×10-6，有明顯的濃集中心。

1∶1萬土壤地球化學(xué)異常與HS41#水系沉積物異常吻合較好，本研究圈定了6個(gè)組合異常，均具有元素組合特征明顯、異常強(qiáng)度高等特點(diǎn)，主要沿巖體與地層的接觸帶分布。在居力合南側(cè)，圈定了Sn、Pb、Zn、Ag 3個(gè)組合異常(T-1#、T-2#、T-3#異常)。異常呈近NW向沿地層與巖體的接觸帶展布，與地表所見的鉛鋅礦化蝕變帶方向一致，總面積大于2 km2，異常西側(cè)未封閉，各元素套合較好，異常峰值Sn為800×10-6，Pb為1 118×10-6，Zn為754×10-6，Ag為1 600×10-9。該3處異常應(yīng)屬于同一處異常，其中部斷開部分系因第四系覆蓋所致。本研究在齊心三隊(duì)圈定了3處以Sn、Pb、Zn、Ag為元素組合的綜合異常(T-4#、T-5#、T-6#異常)，面積0.5～1.0 km2，Sn、Ag套合較好、強(qiáng)度高，Sn異常強(qiáng)度可達(dá)4級(jí)，Ag異常強(qiáng)度可達(dá)3級(jí)。3處異常中元素異常峰值Sn為(896～3 963)×10-6，Ag為(850～4 650)×10-9。

4 礦床地質(zhì)特征

三合屯銀多金屬礦區(qū)內(nèi)礦體沿F3SN向斷層和F6NW向斷層分布。F3斷層中發(fā)育有3條平行展布的銀錫多金屬礦體(表1)。礦體控制長60～100 m，厚度為0.35～1.8m，延深未控制。礦體傾向270°，傾角45°，Sn品位為0.21%～0.65%，Ag品位為(1.4～48.3)×10-6(表1)。銀錫多金屬礦石在地表呈灰褐色，具有自形粒狀結(jié)構(gòu)、他形結(jié)構(gòu)、壓碎結(jié)構(gòu)，浸染狀構(gòu)造。礦石礦物由金屬氧化物和金屬硫化物組成，成分主要有黃鐵礦(褐鐵礦)(含量為1%～10%)，及少量方鉛礦、閃鋅礦；脈石礦物以石英、長石為主，少量絹云母、綠泥石、綠簾石等。

表1 礦體特征參數(shù)

F6斷層中礦化蝕變帶南東段以銀鉛鋅多金屬礦化為主，地表300 m以下深部銅礦化明顯增強(qiáng)。銀鉛鋅多金屬礦化段由5條間距為100 m的勘探線剖面、12個(gè)鉆孔及3個(gè)探槽工程控制，見有4條銀鉛鋅多金屬礦體平行展布(圖2)，其中3#、4#礦體為隱伏礦體，1#、2#礦體北西端出露地表、南東端隱伏于地下。各礦體間距5～50 m不等，礦體長280～450 m，厚度為1～3.28 m，控制傾斜深度為50～150 m。礦體傾向10°，傾角58°～60°，Ag品位(24.87～143.21)×10-6，Pb品位0.15%～1.28%，Zn品位1.51%～2.99%。銀鉛鋅多金屬礦石一般為灰色—灰綠色，具有自形粒狀結(jié)構(gòu)、固溶體分離結(jié)構(gòu)、壓碎結(jié)構(gòu)，以浸染狀、細(xì)脈狀構(gòu)造為主，局部見有團(tuán)塊狀構(gòu)造，細(xì)脈寬0.1～5 cm。礦石礦物主要由金屬硫化物組成，主要成分有黃鐵礦(1%～10%)、方鉛礦(1%～3%)、閃鋅礦(1%～10%)，及少量銀黝銅礦、毒砂；脈石礦物以石英、長石為主，少量絹云母、綠泥石、綠簾石、碳酸鹽等。

圖2 礦區(qū)0#線剖面

F6礦化蝕變帶北西段以銀銅多金屬礦化為主，與銀鉛鋅多金屬礦化帶的平面距離約750 m。帶內(nèi)由8條間距為100 m的勘探線剖面、22個(gè)鉆孔及7個(gè)探槽工程控制，見有4條銀銅多金屬礦體平行展布，各礦體均為隱伏礦體、埋深100～350 m，地表探槽中鉛鋅礦化發(fā)育。各礦體水平間距60～100 m不等，礦體長250～550 m，厚度為1.62～3.44 m，控制傾斜深度為50～100 m。礦體傾向15°，傾角52°～55°，Ag品位(37.38～77.01)×10-6，Cu品位0.41%～0.76%。銀銅多金屬礦石一般為灰色—灰綠色，具有自形粒狀結(jié)構(gòu)、固溶體分離結(jié)構(gòu)、壓碎結(jié)構(gòu)，浸染狀、細(xì)脈狀構(gòu)造，細(xì)脈寬1～20 mm。礦石礦物主要由金屬硫化物組成，主要成分有黃鐵礦(1%～10%)、黃銅礦(1%～5%)、閃鋅礦(1%～3%)，及少量方鉛礦、銀黝銅礦、毒砂；脈石礦物以石英、長石為主，少量絹云母、綠泥石、綠簾石、碳酸鹽等。

5 成礦規(guī)律與礦床成因

以錫石為主的多金屬礦體主要分布于礦區(qū)南部齊心三隊(duì)附近，沿二長花崗巖巖體與二疊紀(jì)地層接觸帶內(nèi)帶裂隙分布，受SN向構(gòu)造控制。礦物共生組合為錫石-閃鋅礦-方鉛礦-黃鐵礦，黃銅礦與閃鋅礦具有固溶體分離結(jié)構(gòu)，為典型的中高溫礦物組合。圍巖蝕變以硅化、絹云母化為主，因此認(rèn)為該類礦床成因?yàn)橹懈邷責(zé)嵋盒兔}狀礦床[6]。

以鉛鋅銀為主的多金屬礦體分布于居力合NW向構(gòu)造蝕變帶中，蝕變分帶特征不明顯，主要蝕變有硅化、絹云母化、綠泥石化、綠簾石化、高嶺土化，礦體主要賦存于二長花崗巖與大石寨組接觸帶附近的外帶中，屬于隱伏—半隱伏礦體，其分布受NW向F6斷裂控制，并受控于二長花崗巖巖體與二疊紀(jì)地層接觸帶，礦體形態(tài)呈似層狀，產(chǎn)狀與接觸帶近于平行。礦物共生組合為黃鐵礦-黃銅礦-方鉛礦-閃鋅礦，黃銅礦與閃鋅礦具有固溶體分離結(jié)構(gòu)，圍巖蝕變以硅化、絹云母化、綠泥石化、綠簾石化為主，屬中溫—中低溫?zé)嵋盒兔}狀礦床。

以銅銀為主的多金屬礦體主要分布于居力合NW向構(gòu)造蝕變帶中段，礦體賦存于二長花崗巖與大石寨組接觸帶附近的內(nèi)帶中，屬隱伏礦體，形態(tài)呈似層狀，其分布同樣受NW向斷裂的次級(jí)裂隙控制，并受控于接觸帶。銅礦體中的礦物共生組合為黃鐵礦-黃銅礦-毒砂-閃鋅礦-銀黝銅礦(中溫組合)，圍巖蝕變以硅化、絹云母化、綠泥石化、綠簾石化為主，屬中溫?zé)嵋盒兔}狀礦床。

目前區(qū)域內(nèi)已發(fā)現(xiàn)的十余處大中型錫銅鉛鋅銀多金屬礦床均與二疊系地層密切相關(guān)[7-8]。三合屯銀多金屬礦區(qū)內(nèi)二疊系大石寨組、壽山溝組地層富含Ag、Pb、Zn等成礦物質(zhì)，為主要礦源層。區(qū)內(nèi)礦床成礦過程受二疊系地層及燕山期巖漿、火山活動(dòng)雙重制約，并受斷裂構(gòu)造控制。即古生代由于板塊俯沖碰撞運(yùn)動(dòng)引發(fā)的海底火山噴發(fā)帶來大量的含礦物質(zhì)與火山巖、火山碎屑巖同時(shí)沉積，形成了大石寨組、壽山溝組富含Ag、Pb、Zn的礦源層[6]；中生代燕山期富含Sn、Ag等成礦物質(zhì)的巖漿侵入活動(dòng)使得巖漿與礦源層中的成礦元素得到活化、運(yùn)移而富集，也可能使得部分礦源層重溶成為含礦巖漿，在其與二疊紀(jì)地層接觸帶這一有利于礦石堆積的地球化學(xué)障附近初步富集形成礦化帶；后期F1、F6斷裂構(gòu)造沿上述花崗巖與地層接觸界限這一薄弱帶活動(dòng)，使得斷裂附近的成礦物質(zhì)再次活化富集并沿著斷裂構(gòu)造運(yùn)移，在適宜的成礦部位富集成礦。綜上所述，礦區(qū)礦床成礦類型為與巖漿作用有關(guān)的熱液型礦床，成礦過程受構(gòu)造及侵入巖控制。

6 找礦方向

(1)早侏羅世花崗巖與二疊系地層接觸帶附近，尤其是有后期斷裂構(gòu)造疊加的部位為礦區(qū)有利的成礦部位。

(2)三合屯銀多金屬礦勘查工作尚未結(jié)束，區(qū)內(nèi)初步估算的資源儲(chǔ)量達(dá)到小型礦床規(guī)模。F6礦化蝕變帶現(xiàn)有工程揭露控制的礦化帶長度為1 300 m，其中銀鉛鋅礦化帶控制長500 m，銀銅礦化帶控制長800 m，各礦帶沿走向均未封閉，尚有極大找礦空間，按F6礦化蝕變帶礦區(qū)內(nèi)總長5 800 m預(yù)測(cè)礦區(qū)銀銅鉛鋅多金屬找礦潛力較大。

(3)礦區(qū)銀錫多金屬礦體僅有地表探槽控制，深部礦體發(fā)育情況尚未查明，通過對(duì)F6礦化蝕變帶深部工程驗(yàn)證情況分析，區(qū)內(nèi)深部礦化規(guī)模、強(qiáng)度均優(yōu)于地表，因此齊心地區(qū)沿F3斷裂二長花崗巖與壽山組地層的內(nèi)接觸帶也具有一定的找礦前景。

(4)F6礦化蝕變帶內(nèi)銀銅多金屬隱伏礦體地表相應(yīng)部位鉛鋅礦化發(fā)育，銀鉛鋅多金屬礦體深部銅礦化的加強(qiáng)，反映了F6礦化蝕變帶具有垂向成礦分帶性特征，按地表鉛鋅礦化發(fā)育部位與銅多金屬礦體的距離分析，現(xiàn)有礦體向深部100～200 m具有較好的銀多金屬找礦前景。